JP6040192B2 - トレイ封止機 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前文に係るトレイ封止機に関する。

トレイを蓋フィルムで封止するトレイ封止機が知られている（例えば、特許文献１を参照）。ここで、トレイは、トレイ端部を有しており、その封止面は、共通面にあるとともに、封止ツール内部でトレイ設置部と、上部封止ツール部と、蓋フィルムのフィルム面とに平行に配向されている状態である。

欧州特許出願公開第１９３５７８９Ａ１号明細書

本発明の目的は、トレイ封止機の機能性を拡張することである。

本目的は、請求項１の特徴を有するトレイ封止機によって達成される。本発明の有利なさらなる実施形態は下位請求項に述べられている。

本発明に係るトレイ封止機は、トレイ設置部と、上部封止ツール部とを備え、トレイ設置部は、トレイのトレイ端部を支持するための周方向トレイ端部支持部を備えている。上部封止ツール部は、蓋フィルムをトレイ端部上に封止代（ｓｅａｌｅｄ ｓｅａｍ）に沿って封止するための切断機構及び周方向（周縁）封止ウェブ（Ｗｅｂ）を備えている。トレイ封止機は、トレイ端部支持部が、第１支持面を有する少なくとも１つの第１領域と、第２支持面を有する１つの第２領域とを備え、第１支持面及び第２支持面が、互いに対して傾きを有することを特徴としている。このトレイ封止機は、３次元封止（つまり、全くの２次元平面とは異なる封止）を有する、著しく魅力的で注目に値するパッケージを製造できるという効果を伴う。本発明に係るこのようなトレイ封止機によって、真空下であっても、または調整気相下でのガス処理を用いたとしても、１平面にのみ位置しているのではない封止代を有する多種多様なトレイを蓋フィルムで封止することができる。

また、「各支持面の傾き」という用語に含まれるのは、例えば支持面の凹状湾曲や凸状湾曲等の滑らかな変化であり、本明細書に記載のように、その接線は、支持面の延長部等の様々な位置において、互いに対する傾きを有している。

周方向トレイ端部支持部または周方向封止ウェブは、ここでは、断続的で不連続な面も含む。
本明細書において、封止ウェブは、第１封止領域を有する少なくとも１つの第１領域と、第２封止領域を有する第２領域とを有する封止領域を備え、第１封止領域及び第２封止領域が互いに対して傾きを有することが好ましい。これにより、封止された封止代に必要となる均等な封止圧を周方向封止代上に加えることができる。

周方向トレイ端部支持部及び周方向封止ウェブは互いに合致することが好ましい。
切断機構は、蓋フィルムをトレイのトレイ端部上に封止する前にフィルムウェブから蓋フィルムを切り離す周方向切断刃を備えていることが好ましい。この切断刃先は、トレイ端部に合致する延長部を有していてもよく、また、切断刃先は、上部封止ツール部及びトレイ設置部に平行に配向された１つの面のみに位置してもよい。

特に有利な実施形態において、切断刃は、封止ウェブに対して、封止領域の傾きに応じて設定されている横方向の距離を有している。Ｘを傾きの角度とし、Ｌをトレイ端部のうち水平線に対して傾きＸの角度で延在する部分の長さとすると、横方向の距離Ｚは、具体的には、Ｚ＝Ｌ（１−Ｃｏｓ（Ｘ））となるように選定されてもよい。

切断刃は、封止ウェブの封止領域上を少なくとも１ｍｍ突出する突出部を備えていることが好ましく、この結果、フィルムウェブを上部封止ツール部及びトレイ設置部によって圧着しながら、封止ウェブが上部封止ツール部に対して相対的に移動することによって封止ウェブが切断刃とともにトレイ端部支持部へと接近している間に、蓋フィルムをフィルムウェブから分離することができる。

別の有利な実施形態において、切断刃は、封止ウェブの封止領域上を突き出る一定の突出部を有している。
トレイの３次元形状トレイ端部上に蓋フィルムを封止するためのトレイ封止機を操作するための本発明に係る方法は、
トレイをトレイ設置部に挿入する工程であって、トレイ端部がトレイ設置部によってトレイ端部支持部に沿って支持され、トレイ端部支持部がトレイ端部と合致するように構成されている、トレイをトレイ設置部に挿入する工程と、
トレイ設置部と上部封止ツール部とを接近させる工程であって、すなわち、接近動作を行いながら、その動作中に、トレイ設置部が１つまたは複数の対応する駆動部によって支持されて上部封止ツール部に向かって移動している、かつ／または、上部封止ツール部がトレイ設置部に向かって移動している、トレイ設置部と上部封止ツール部とを接近させる工程と、
トレイ設置部と上部封止ツール部との間でフィルムウェブを圧着する工程と、
接近させる工程中に、切断機構を用いて蓋フィルムをフィルムウェブから切り離す工程と、
蓋フィルムを部分的にのみトレイ端部上に載置する工程と、
接近させる工程中に、上部封止ツール部の封止ウェブを用いて、トレイ端部上にまだ載っていない残りの蓋フィルムをトレイ端部に重ねる（ｆｏｌｄｉｎｇ）工程と、
蓋フィルムのトレイ端部上への載置を完了させる工程と、
封止ウェブの封止領域を用いて蓋フィルムをトレイ端部上に圧着及び封止する工程と
を備えている。

蓋フィルムを重ねる工程は、この工程の終わりに、トレイ端部の各部分が蓋フィルムで覆われている状態をもたらすことになる。
本方法は、３次元のトレイ端部（つまり、２次元平面にのみ位置しているのではないトレイ端部）を有するトレイを蓋フィルムで封止することができ、さらにこの工程において、蓋フィルムの切断を、トレイ端部上への封止中にトレイ端部支持部または封止ウェブ、ひいては封止代の寸法に合致可能な寸法で行うことにより、突き出ていない、もしくはわずかに封止代を越えて突き出ている蓋フィルムを形成できるので、結果として著しく魅力的なパッケージをもたらすという効果を有している。

切断機構が最初にフィルムウェブに接触したときに、蓋フィルムを完全に切断することによって、蓋フィルムのトレイ端部上への圧着をストレスなく実行可能になることが好ましい。この「完全に切断」と言う用語は、蓋フィルムが全体としてトレイ端部上に載置された状態になる前に、蓋フィルムをフィルムウェブから切断することを意味する。

特に有利な実施形態において、蓋フィルムを重ねて、圧着及び封止した後に蓋フィルムの切断端部が封止代に対して一定の距離を有するように蓋フィルムの切断端部を形成する。これにより、著しく魅力的なパッケージが可能になる。

本発明において、水平線に対して例えば外側へ傾いている、かつ／またはトレイの開口部が開口する平面に対して傾いているトレイ端部上に、封止代を形成することが考えられる。

３次元のトレイ端部を有するトレイを示している。 本発明に係るトレイ封止機を示している。 製造方向に対して横切る方向にあるトレイ設置部及び上部封止ツール部の広げられた位置での斜視断面図を示している。 トレイ設置部及び上部封止ツール部の広げられた位置での断面図を示している。 蓋フィルムを圧着している状態におけるトレイ設置部及び上部封止ツール部の断面図を示している。 蓋フィルムを切断している状態におけるトレイ設置部及び上部封止ツール部の断面図を示している。 封止中のトレイ設置部及び上部封止ツール部の断面図を示している。 トレイ端部の拡大詳細図を示している。

以下、本発明の有利な実施形態を図面を参照して、より詳細に説明する。図面は、詳細に図示している。各図面において、同一の構成要素には常に同一の参照符号が付与されている。

図１は、例えば３つの異なる製品が充填されてもいてもよい３つの区画２に分割されているトレイ１を示している。トレイ１は、周方向トレイ端部３を有し、ここでトレイ端部３は３つの領域３ａ，３ｂ，３ｃに分割されていてもよい。トレイ端部３の３つの領域３ａ，３ｂ，３ｃは、３つの異なる封止面を規定し、それぞれは互いに対して傾きＸを有するので、３次元のトレイ端部３もしくは３次元の封止が存在する。例えば、封止面３ｂは、水平方向に配向され、その横に配置された２つの封止面３ａ，３ｃは外側に下向きに傾いている。この構造は、封止面３ｂのトレイ端部３に対して下側あるいは低い位置にある封止面３ａの左領域３ｄ及び封止面３ｃの右領域３ｅへと続いている。ちなみに、従来の好ましくは食品をパッキングするためのトレイは、２次元の封止端部しか有していないので、２次元の封止面が存在している。

図２は、可動な引出部１２内に設けられたトレイ設置部１１内にトレイ１を収容するためのトレイ封止機１０を示している。トレイ封止機１０は、図２には詳細には示されていないフィルムウェブ１４ａのための取付部１３を備え、フィルムウェブ１４ａは、引出部１２とともに、カバー１５の裏側に設けられた上部封止ツール部１６の下へと引っ張られ、そして取付部１３からほどかれる。制御システム１７は、包装処理の個々の工程を制御し、この処理では、トレイ１の内部を真空にし、かつ／またはガス処理を行ってパッケージ内に調整気相をもたらした後で、蓋フィルム１４をフィルムウェブ１４ａから切り離してトレイ１上に封止するので、最大限の耐久性が達成され得る。

図３は、トレイ設置部１１及び上部封止ツール部１６を通る一部の斜視図である。トレイ設置部１１は、（図１に示された）トレイ１のトレイ端部３を支持する周方向トレイ端部支持部１８を備えている。トレイ設置部１１は、より分かりやすく図示するために図３には示されていないフィルムウェブ１４ａを気密圧着することができる周方向封止部１９を、トレイ設置部１１と上部封止ツール部１６との間に備えている。トレイ端部支持部１８は、２つの側部にそれぞれ、第１支持面１８ａを有する第１領域と、第２支持面１８ｂを有する第２領域と、第３支持面１８ｃを有する第３領域とを備えている。第１支持面１８ａは、第２支持面１８ｂに対して傾きを有し、第２支持面１８ｂは、第３支持面１８ｃに対して傾きを有している。第１支持面１８ａは、第３支持面１８ｃに平行に配向されているが、これらの２つの支持面１８ａ，１８ｃは互いに垂直方向にずれている。

上部封止ツール部１６は、尖った角を有する周縁切断刃２１の形状をした切断機構２０と、周縁封止ウェブ２２とを備え、封止ウェブ２２の封止領域２３は、トレイ端部支持部１８と、領域１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、トレイ端部３とに合致する延長部を有している。上部封止ツール部１６はさらに、トレイ１内に配置された製品を上部封止ツール部１６及び封止ウェブ２２の熱放射から保護する製品保護板２４を備えている。その理由は、上部封止ツール部１６は、封止ウェブ２２を介して熱を加えることで蓋フィルム１４とトレイ端部３とを封止することができるように加熱可能であるためであり、その結果、気密封止された封止代を形成することができる。上部封止ツール部１６はさらに、フィルムウェブ１４ａをトレイ設置部１１と上部封止ツール部１６との間で封止部１９に沿って圧着する圧着板２５を備えている。封止ウェブ２２及び切断機構２０は、ガイド２６を介して圧着板２５に対して可動に設計されている。

図４は、トレイ設置部１１がフィルムウェブ１４ａとともに、引出部１２によって上部封止ツール部１６の下に運ばれた後における、トレイ１と上部封止ツール部１６とフィルムウェブ１４ａとが開かれた位置にある状態でのトレイ設置部１１の断面図を示している。フィルムウェブ１４ａは、ここではまだトレイ１、つまり上部に配置された水平封止面３ｂとは接触していない。封止ウェブ２２は、第１封止領域２３ａを有する少なくとも１つの第１領域と、第２封止領域２３ｂを有する第２領域とを有する封止領域２３を備え、第１封止領域２３ａ及び第２封止領域２３ｂは、互いに対して傾きＹを有している。切断刃２１は、封止ウェブ２２に対して水平方向に横方向距離Ｚを有し、この距離は、封止領域２３ａ，２３ｂの傾きＹに応じて設定される。切断刃２１は、封止ウェブ２２の封止領域２３に対して少なくとも１ｍｍの垂直方向突出部Ｕを有している。封止領域２３は、封止領域２３自体の全周縁延長部に関連している一方、第１封止領域２３ａ及び第２封止領域２３ｂは、封止領域２３の特定の部分的な領域または部分のみに関連している。

図５では、上部封止ツール部１６は、圧着板２５がフィルムウェブ１４ａを封止部１９に気密圧着する程度まで下方向に移動している。
図６では、フィルムウェブ１４ａの切断が示されており、切断機構２０を有する上部封止ツール部１６が下方向に移動してトレイ設置部１１に達している。この処理において、切断機構２０は、切断刃２１の尖った刃先でフィルムウェブ１４ａを下方向に押圧するのであるが、ここでフィルムウェブ１４ａは、トレイ端部３の上部の中心に位置する一部のみ、つまり上部に配置された水平封止面３ｂのみにそれぞれ載置されており、よってフィルムウェブ１４ａには張力がかかっている。この張力が切断力に相当する場合、切断機構２０は、周縁切断刃２１の刃先に沿って、フィルムウェブ１４ａから蓋フィルム１４を切り離し、蓋フィルム１４が完全にトレイ端部３上に載置される前に、蓋フィルム１４をフィルムウェブ１４ａから切断する。この切断処理中に、蓋フィルム１４は、切断端部４０を得る。

切断されたばかりの蓋フィルム１４は、トレイ端部３の一部上に載置されて、摩擦によって保持される一方、封止ウェブ２２は、さらに移動し、封止領域２３を用いて蓋フィルム１４のまだトレイ１上に載っていない部分をさらにトレイ端部３へと移動させる。上部封止ツール部１６の移動の終わりにおいて、封止ウェブ２２は、封止領域２３を用いて、蓋フィルム１４の外側部分をトレイ端部３に、さらにはトレイ端部支持部１８に押圧する。封止領域２３とトレイ端部３とトレイ端部支持部１８との互いに３次元的に合致する形状によって、上部封止ツール部１６が圧力及び温度をある期間加えることによって均等な周縁封止代３０が形成され、これにより密封パッケージがもたらされる。

図７を参照すると、蓋フィルム１４を図に示されるように右側及び左側においてさらに外側でフィルムウェブ１４ａから切断するように切断機構２０が設計されていてもよいことも図示されている。この結果、蓋フィルム１４がトレイ端部３上に載置された後に、切断端部４０が、前後の突出面に位置する側よりも形成された封止代３０を越えてさらに突出はしない。したがって、切断端部４０とトレイ端部３の外側端部との間で一定距離Ａ（図８参照）を形成することができる。

拡大詳細図である図８は、トレイ端部３と蓋フィルム１４の切断端部４０と切断刃２１とを示している。トレイ端部支持部１８とトレイ端部３との間には、Ｔ字形のシリコーン封止部４１が設けられている。封止代３０は、封止ウェブ２２の封止領域２３がトレイ端部３を挟んで反対側にあるＴ字形シリコーン封止部４１と接続して形成されている。蓋フィルム１４の切断端部４０は封止代３０から距離Ａを有している。距離Ａは、封止代３０に沿った周縁において一定であることが好ましい。

本発明に係るトレイ封止機１０において、フィルムウェブ１４ａの供給は、図示されているような縦方向で行われても、そして、トレイ１の搬送方向を横切る方向で行われてもよい。１サイクルで複数のトレイ１を同時に封止する複数のトレイ封止機１０もまた本発明に含まれる。これらのトレイ封止機は、複数トラック及び／または複数列で設計されていてもよく、ここで複数トラックとは、１サイクルの各々で製造方向において一方が他方の横にあるように隣接する複数のトレイを意味し、複数列とは、１サイクルの各々で製造方向において一方が他方の後ろにあるように隣接する複数のトレイを意味する。

１ トレイ
２ トレイ端部
１０ トレイ封止機
１１ トレイ設置部
１４ 蓋フィルム
１６ 上部封止ツール部
１８ トレイ端部支持部
１８ａ 第１支持面
１８ｂ 第２支持面
２０ 切断機構
２２ 封止ウェブ
３０ 封止代

Claims (7)

1. トレイ設置部（１１）と、上部封止ツール部（１６）とを備え、前記トレイ設置部（１１）が、トレイ（１）のトレイ端部（３）を支持するための周方向トレイ端部支持部（１８）を備え、前記上部封止ツール部（１６）が、切断機構（２０）と、蓋フィルム（１４）を前記トレイ端部（３）上に封止代（３０）に沿って封止するための周縁封止ウェブ（２２）とを備えるトレイ封止機（１０）であって、
   前記トレイ端部支持部（１８）は、
   製品が充填される前記トレイ（１）の第１区画（２）の上端（３ａ）が規定する平面に沿った第１支持面（１８ｂ）を有する少なくとも１つの第１領域と、
   前記第１区画（２）の前記上端（３ａ）に対して傾き（Ｘ）を有し、製品が充填される前記トレイ（１）の第２区画（２）の上端（３ｂ）が規定する平面に沿った第２支持面（１８ｃ）を有する第２領域と
   を備え、
   前記トレイ（１）の底部が位置することになる前記トレイ設置部（１１）の底部は、開放されている
   ことを特徴とするトレイ封止機（１０）。
2. 請求項１に記載のトレイ封止機であって、
   前記封止ウェブ（２２）は、第１封止領域（２３ａ）を有する少なくとも１つの第１領域と、第２封止領域（２３ｂ）を有する第２領域とを有する封止領域（２３）を備え、
   前記第１封止領域及び前記第２封止領域（２３ａ，２３ｂ）は、互いに対して傾き（Ｙ）を有している
   ことを特徴とするトレイ封止機。
3. 請求項１または請求項２に記載のトレイ封止機であって、
   前記周方向トレイ端部支持部（１８）及び前記周縁封止ウェブ（２２）は、互いに合致する
   ことを特徴とするトレイ封止機。
4. 請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のトレイ封止機であって、
   前記切断機構（２０）は、周縁切断刃（２１）を備えている
   ことを特徴とするトレイ封止機。
5. 請求項４に記載のトレイ封止機であって、
   前記切断刃（２１）は、前記封止ウェブ（２２）に対して横方向距離（Ｚ）を有し、
   前記距離は、前記第１封止領域及び前記第２封止領域（２３ａ，２３ｂ）の前記傾き（Ｙ）に応じて設定されている
   ことを特徴とするトレイ封止機。
6. 請求項４または請求項５に記載のトレイ封止機であって、
   前記切断刃（２１）は、前記封止ウェブ（２２）の前記封止領域（２３）に対して少なくとも１ｍｍの突出部（Ｕ）を備えている
   ことを特徴とするトレイ封止機。
7. 請求項４または請求項５に記載のトレイ封止機であって、
   前記切断刃（２１）は、前記封止ウェブ（２２）の前記第１封止領域及び前記第２封止領域（２３ａ，２３ｂ）に対して一定の突出部（Ｕ）を備えている
   ことを特徴とするトレイ封止機。